配電線路在線故障識別與診斷方法研究

陳艷艷

摘要：隨著社會的發(fā)展，電網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，在對電網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大的同時，用戶對供電的可靠性以及電能質(zhì)量的要求也變得越來越高。配電線路由于受各種因素的影響，經(jīng)常會發(fā)生故障。基于此，文章將配電線路在線故障識別與診斷方法進(jìn)行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：配電線路；在線故障識別；診斷方法；故障檢測 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2015）21-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.069

在對整個電力線路的研究中，許多相關(guān)人士更多地傾向于研究輸電線路的在線檢測，但是配電線路作為電力線路的重要組成部分，其每個階段所發(fā)生的故障都需要被重視并得以解決，以保證整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。配電線路與每個人的安全與工作都密不可分，因此必須加以重視，如果配電線路故障無法及時得到解決，很有可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果，所以應(yīng)當(dāng)投入相應(yīng)的人力與物力，為配電線路提供可靠的保障，這樣不僅僅能夠提升配電網(wǎng)的質(zhì)量，還能提高安全性，滿足用戶需要。

1 配電線路的常見問題

電能是主要能源之一，涉及到各行各業(yè)，與每個人每個單位都息息相關(guān)，因此配電線路發(fā)生故障將會給用戶帶來許多麻煩，同時在對配電線路故障問題進(jìn)行檢查時過程繁瑣復(fù)雜，會耗費(fèi)大量的人力物力以及財力，但是為了能夠保證供電可靠性，提高電能質(zhì)量，在對配電線路的故障進(jìn)行檢查與維修時，應(yīng)當(dāng)努力做到快速、準(zhǔn)確，為用戶提供可靠的電能，保證在出現(xiàn)問題時努力將損失降低到最小。故障問題一般能夠規(guī)劃為幾大類，包括高阻故障、短路與單相接地故障以及間歇性故障，下面將一一進(jìn)行介紹。

1.1 高阻故障

由于受各方面因素的影響，有些架空線路不可避免地會與一些大樹或者是建筑相鄰，由于這些物體的影響，架空線可能會發(fā)生斷裂，一旦斷裂垂到地上的部分定會與地面發(fā)生接觸，由于地面阻抗高，二者接觸后會發(fā)生短路問題，導(dǎo)致故障發(fā)生，此時以往使用的過電流保護(hù)方法檢測已經(jīng)失效，因為相比一般接地故障電流水平來講高阻故障電流水平較高，同時高阻故障所導(dǎo)致的后果也更為嚴(yán)重，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

1.2 短路與單相接地故障

此故障是配電線路最主要的故障，由這些原因?qū)е碌墓收习l(fā)生后，相關(guān)工作人員很難及時察覺到問題所在，要知道這些問題產(chǎn)生的原因在多數(shù)時候都是由于硅橡膠絕緣的氧化鋅避雷器擊穿導(dǎo)致，由于避雷器擊穿厚，所以難以檢測出問題，其中出現(xiàn)短路故障時，電流將會發(fā)生較為明顯的變化，但此故障相比單相接地故障而言，檢測方法簡單，單相接地故障有的故障類型又大致可分為兩種，詳見表1。而在單相接地故障中最難檢測的則是小電流單相接地故障，一旦上述故障發(fā)生，相關(guān)工作人員只是通過分段和閘法或是巡線對故障部分進(jìn)行檢查，可以說很難發(fā)現(xiàn)問題。此時工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡\(yùn)用專業(yè)知識并且結(jié)合電容電流的暫態(tài)分量對故障進(jìn)行分析，降低損害。

1.3 間歇性故障

這種問題在配電網(wǎng)系統(tǒng)中可能并不是特別常見，但是如果發(fā)生了也會給整個供電系統(tǒng)造成一定的影響，如果不及時進(jìn)行解決甚至?xí)?dǎo)致整個系統(tǒng)的運(yùn)作出現(xiàn)問題。間歇性故障即瞬間性與重復(fù)性，出現(xiàn)的時間或者是次數(shù)也具有不確定性，一旦發(fā)生間歇性故障，相關(guān)工作人員也要重視起來并且認(rèn)真檢查，并且及時維修，避免出現(xiàn)更大的問題影響系統(tǒng)工作。

2 故障檢測方法

配電線路是供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，但是由于受天氣因素的影響，比如大風(fēng)或是大雨、大雪天氣經(jīng)常會導(dǎo)致出現(xiàn)各種各樣的問題，無法為供電部門提供較為穩(wěn)定可靠的保障，導(dǎo)致事故率增高，而這些故障又較難檢測出，因此研究故障檢測的方法是一門很重要的技術(shù)，接下來將對檢測方法進(jìn)行介紹。

2.1 短路與接地線故障檢測方法

首先是短路故障檢測方法，由于發(fā)生短路故障時電流會發(fā)生變化，因此工作人員可以根據(jù)電流和電壓的實(shí)際變化情況對配電線路短路故障進(jìn)行檢測，并且依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)做出綜合的評判，找出解決方法。另外一個則是接地線故障的檢測，大電流接地系統(tǒng)是處理電力系統(tǒng)故障的主要方法，盡管在3～66kV的電壓等級內(nèi)很少采用接地的方式，但是在某些特別的地方依舊要選用這種接線方式，主要是小電流接地系統(tǒng)，小電流接地系統(tǒng)其實(shí)就是高阻接地和諧振接地，一旦出現(xiàn)單相接地故障時就會出現(xiàn)電流值較小的現(xiàn)象。所以盡管出現(xiàn)這種故障也不會對用戶產(chǎn)生影響，只是一段時間，若是持續(xù)時間過長就無法保證了，但是相關(guān)工作人員完全可以利用這一段時間對故障進(jìn)行修復(fù)。不過一旦這樣的系統(tǒng)被長時間的使用，那么兩相對地電壓就會不穩(wěn)定，極易導(dǎo)致絕緣體被擊穿，從而發(fā)生相間短路，嚴(yán)重影響用戶的正常使用。經(jīng)過電力工作人員的實(shí)踐與研究，最終研究出了相關(guān)的綜合檢測算法，這種算法通過對電壓的變化情況的分析，并且以此來當(dāng)作彌補(bǔ)電容電流檢測對于閥值精確度的要求在最大限度上防止失誤出現(xiàn)。

2.2 被動式定位法

主要包括三種方法，首先是區(qū)段查找法，這個方法是通過配電網(wǎng)中自動化設(shè)備對各個線路監(jiān)測的電氣信息，快速準(zhǔn)確的查找出故障發(fā)生的部分，通過這樣的方法能夠減小工作量，節(jié)省時間提高效率，縮小了故障區(qū)域。接著是阻抗法，在這三種方法中，其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性，但是受路徑阻抗與線路負(fù)荷的影響較大。最后就是行波法，這種方法能夠很好地在監(jiān)測故障的工作中發(fā)揮作用，但是對于故障的準(zhǔn)確性卻無法及時

把握。

2.3 主動定位法

首先是s注入法，這個方法的定位精度較高，因為這個方法首先對所發(fā)生的故障進(jìn)行確定，接著會通過信號對故障點(diǎn)進(jìn)行確定，不過s注入法無法應(yīng)用于配電網(wǎng)故障的在線定位。第二是交直流綜合注入法，這個方法無法對所發(fā)生故障的區(qū)域進(jìn)行較為及時的檢測，會影響工作效率，同時這種檢測方法具有一定的危險性。

2.4 監(jiān)測定位法

這個方法就是將故障探測器設(shè)置在線路支點(diǎn)極易發(fā)生故障的地方，可以對定位點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)故障檢測器就會做出反應(yīng)，工作人員可以根據(jù)檢測線路參數(shù)的變化去分析與確定故障的發(fā)生地，從而對這個點(diǎn)進(jìn)行及時的維修。

2.5 智能定位方法

這種方法是基于故障投訴信息進(jìn)行推理的故障定位的方法，是利用svm方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法相結(jié)合去確定故障發(fā)生的區(qū)域，不過這種方法使用于線性可分的數(shù)據(jù)，從而使得配電線路的在線故障被識別。

3 結(jié)語

本文對配電線路常見問題以及相關(guān)檢測方法進(jìn)行了分析，希望能在發(fā)生故障時得以應(yīng)用，以保證電力網(wǎng)的安全運(yùn)行。伴隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對配電網(wǎng)提出的要求也越來越高，為了給國家發(fā)展提供堅實(shí)的后盾，配電網(wǎng)能夠安全可靠運(yùn)行就顯得至關(guān)重要，配電線路更是設(shè)備運(yùn)行中的重要環(huán)節(jié)，因此電網(wǎng)工作人員應(yīng)當(dāng)切實(shí)履行職責(zé)，保證變電設(shè)備能夠可靠運(yùn)行，為國家發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint